注入二氧化碳制取定制塑料的研究

德国 Fraunhofer环境、安全和能源技术研究院(UMSI CHT)的研究人员于 2010年 1月 3日表示,将黄色染料粉末溶于超临界 CO 2中,CO 2可转換成塑料,他们正在试验如何将二氧化碳用于浸渍塑料,在过程中,可望导致新的应用,从有色隐形眼镜到抗菌的门上手柄。

在 30°C温度和 7.4MPa压力下,CO 2会成为超临界状态,这种超临界状态使之具有像气体溶剂一样的性质。它可以被引入部分结晶或无定形聚合物中,如热塑性弹性体 (TPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚丙烯 (PP)和聚碳酸酯 (PC),起一种"载体"作用,其中,染料、助剂、医疗化合物和其他物质均可被溶解。

FraunhoferUMSI CHT的科学家曼弗雷德 -伦纳(Manfred Renner)表示,我们已将二氧化碳泵入带有塑料部件的高压容器中,这些塑料部件可被饱和,然后逐步提高温度和压力,直到气体达到超临界状态。当状态达到时,我们进一步增加压力。在17MPa下时,粉末中的色素可完全溶解在 CO 2中,然后在短短的几分钟内,用气体使之扩散到塑料中。当容器被打开寸,气体通过聚合物表面无害地逸出,但色素被留下。

在该研究院的高压实验室中,研究者们用抗菌纳米粒子浸渍了聚碳酸酯,这样可使存在于塑料表面的大肠杆菌 (E.coli bacteria)被完全杀死。使用氧化硅和消炎药氟比洛芬的试验取得了成功。

而超临界 CO 2呈现溶剂类的属性,它对健康和环境没有有害影响,它作为液体溶剂业已应用于涂料中。

曼弗雷德 -伦纳还表示,我们的方法允许我们定制高价值的塑料部件和时尚产品,如手机外壳。……